微型高分辨率光纖光譜儀在等離子體領(lǐng)域的應(yīng)用

2.2.2 歷史通道功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以同時監(jiān)測最多8 個輸出參數(shù)隨時間的變化，如用戶定義的函數(shù)、積分、峰值（波長，相對強度）等。函數(shù)可以用Visual-Basic 代碼編寫。時序測量的結(jié)果可以被存儲、載入或者打印。縮放和全景顯示功能可以把時序測量結(jié)果中感興趣的部分快速放大至全圖顯示。

2.2.3 獨立測量功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以配置成進行獨立測量工作，而不必使用計算機。

USB2 平臺的AvaSpec-2048 光譜儀添加了藍牙（-BT）通信以及在板卡上存儲光譜的SDRAM 卡選項，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離測量和傳輸（大于300 米）以及長時間光譜數(shù)據(jù)存儲。

2.2.4 寬光譜范圍內(nèi)的高分辨率

對于等離子體測量和LIBS 測量，一般都要求光譜儀在較寬的光譜范圍內(nèi)，具有較高的分辨率。

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀的最高分辨率可達0.04nm，而多通道光譜儀可以滿足在200-900nm 光譜范圍內(nèi)，分辨率優(yōu)于0.1nm，同時使用光纖束進行探測（一端為一個光纖接頭，用于探測信號;另一端為多個接頭，連接各個通道），操作既簡單，又可以保證探測位于同一位置的信號。

2.2.5 對稱式光路設(shè)計

對稱式光路的入射焦距和色散焦距比是嚴格的1:1 關(guān)系，在CCD 上成的是完美的直線象，并且由于不存在光路交叉，使得雜散光的影響被降低到最小。

2.2.6 多通道間數(shù)據(jù)同步采樣

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以配置成雙通道或多通道（USB1.1 平臺最多8 個，USB2.0 平臺最多128），采用主從電路板控制，各通道間實現(xiàn)真正意義上的同步數(shù)據(jù)采集。每個通道均包括一個獨立的光學(xué)平臺。

圖4 AvaSpec-2048FT-8-RM 八通道光譜儀2.2.7 溫度穩(wěn)定性好，熱漂移小

AvaSpec-2048 光譜儀的光學(xué)元件和底板間采用無應(yīng)力裝配，出廠前經(jīng)過特殊工序處理，因此環(huán)境溫度對光譜儀影響極小，環(huán)境溫度每變化1℃僅漂移0.1 個像元；優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性確保了長時間測量的精確性和可重復(fù)性。

2.3 測量方法

實際上，使用AvaSpec-2048FT 光譜儀測量等離子體的特征譜線的方法很簡單，如圖5 所示。第一步：安裝AvaSoft-Full 全功能軟件；第二步：將光纖、光譜儀和計算機之間連接好，光纖一端固定并對準被測等離子體，然后運行軟件；第三步：軟件會將采集到的數(shù)據(jù)繪成光譜圖。

由于光譜儀測量到的光譜強度是相對值（電子記數(shù)值，單位Counts），如果要進行絕對強度測量，可以選擇在荷蘭Avantes 公司的定標實驗室里對光譜儀進行絕對輻射定標，波長范圍200-1100nm。為了使整個測量裝置更加靈活，還可以購買一臺輻射定標光源，在現(xiàn)場進行標定。

圖5 等離子體特征譜線測量實驗布局圖